禹白附的抗腫瘤作用研究進(jìn)展

賈豫東，宋 巍*

( 1．鄧州市中心醫(yī)院，河南 鄧州 474150；2．河南城建學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，河南 平頂山 467036 )

中藥資源作為我國的瑰寶，有著豐富和悠久的研究歷史，中藥抗突變抗腫瘤作用的研究近年來成為研究熱點。由于中藥化學(xué)成分復(fù)雜，理清中藥抗腫瘤作用的活性成分和分子調(diào)控機制對于抗腫瘤中藥的有效開發(fā)利用具有重要價值。目前對于禹白附抗腫瘤作用研究較多，但對于其抗腫瘤活性成分及抗腫瘤機制研究甚少。本文對禹白附的抗腫瘤活性成分和抗腫瘤機制等研究進(jìn)行綜述，為進(jìn)一步深入研究禹白附的生物學(xué)功能和臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 禹白附抗腫瘤活性成分

禹白附是天南星科犁頭尖屬植物獨角蓮的干燥塊莖[1]。因其“形似附子而色白”得名。禹白附又名牛奶白附、白附子、獨角蓮等，主要產(chǎn)于河南、四川、陜西等地；河南禹州產(chǎn)獨角蓮為其“道地藥材”，習(xí)稱“禹白附”。禹白附味辛，性溫有毒，可燥濕化痰，善祛風(fēng)痰而解痙止痛，常用于中風(fēng)痰壅、口歪眼斜、破傷風(fēng)、驚風(fēng)癲癇；善治頭面部疾病，用于痰厥頭痛、眩暈等；性甘，能解毒，用于毒蛇咬傷等。禹白附含有豐富的化學(xué)成分，但具體的成分和結(jié)構(gòu)直到最近的二十年間才得以闡明。到目前為止，白附中超過100種化學(xué)成分被人們鑒定，包括甙、有機酸、氨基酸、甾醇、蛋白質(zhì)、肽類、生物堿、糖、黃酮類、微量元素、揮發(fā)油和其他物質(zhì)[2-6]。

研究發(fā)現(xiàn)，通過對5種不同禹白附活性組分的制備，用S180和H22荷瘤小鼠進(jìn)行活性成分的抗腫瘤活性評價，發(fā)現(xiàn)只有乙酸乙酯浸提物對7種細(xì)胞系即胃癌細(xì)胞系(SGC-7901)、肝癌細(xì)胞系(SMMC-7721)、乳腺癌細(xì)胞系(MCF-7)、結(jié)腸癌細(xì)胞系(HT-29)、肺癌細(xì)胞株(A549)、乳腺癌細(xì)胞株(MDA-MB-231)和宮頸癌細(xì)胞系(HeLa)細(xì)胞均具有一定的生長抑制作用[7]。

吳荻等[8]分離提取了禹白附抗腫瘤的化學(xué)組分，鑒定了對乙酰氨基酚和β-谷甾醇2個化合物。李慶勇等[9-10]通過超臨界萃取經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜分析，分離鑒定出禹白附中含量最豐富的4種化合物為：β-谷甾醇、菜油甾醇、棕櫚酸、亞油酸，并研究了其對7種人源癌細(xì)胞的體外抗腫瘤活性，證實 β-谷甾醇是禹白附抗腫瘤的重要有效成分。禹白附中的 β-谷甾醇可抑制多種腫瘤細(xì)胞包括人宮頸癌、乳腺癌、肺癌、肝癌、胃癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、白血病、前列腺癌和腎癌細(xì)胞的增殖并誘導(dǎo)凋亡[11-14]。 王莉等[15]發(fā)現(xiàn) β-谷甾醇可下調(diào)子宮頸癌細(xì)胞內(nèi)Tubulinα和MAP2的表達(dá)，從而使微管的組裝受阻，細(xì)胞的生長受到抑制。陳浩等[16]發(fā)現(xiàn)，禹白附中 β-谷甾醇抗肝腫瘤分子機制與抗腫瘤相關(guān)細(xì)胞因子的外排調(diào)節(jié)有關(guān)，可增加IL-2的分泌，同時抑制IL-10的分泌。

植物多糖類化合物在抑制腫瘤增殖，活化免疫系統(tǒng)，提高個體免疫機能等方面具有重要作用。杜新春等[17]從禹白附中提取禹白附多糖成分發(fā)現(xiàn)禹白附多糖可使人肺癌細(xì)胞A549、人肝癌細(xì)胞Bel 7402增殖受阻并呈現(xiàn)濃度和時間依賴性。馬英麗等[18]發(fā)現(xiàn)，禹白附提取物木脂素化合物可明顯抑制人胃癌SGC-7901細(xì)胞的增殖，促使腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體(tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand，TRAIL)、TRAIL-R1、TRAIL-R2的表達(dá)增加，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。

另有報道表明，禹白附的炮制加工會對其化學(xué)組成產(chǎn)生一定的影響，炮制后禹白附的化學(xué)組成成分產(chǎn)生了程度各異的變化。在炮制加工過程中水溶性氨基酸大量流失導(dǎo)致氨基酸總量降低約30%，而油酸的總量差異不大。表明水溶性成分在炮制過程中含量會明顯降低，而脂溶性成分則不受影響。而對禹白附中生物堿含量的影響則未見報道，主要集中于研究禹白附中總生物堿在炮制前后含量的比對，除水煮制會使生物堿含量降低55%外，其他炮制方法并未對其產(chǎn)生影響。動物體內(nèi)抗腫瘤作用實驗表明生品和炮制品的白附子雖均有一定的抗腫瘤作用，但生品醇提物對于荷瘤小鼠的生命無延長作用，推測與其有毒成分(次烏頭堿)有關(guān)。炮制品水煎劑和醇提物則可明顯增加小鼠免疫器官質(zhì)量，增強免疫功能，從而延長小鼠生存時間[19]。

2 禹白附抗腫瘤作用機制

中藥因其化學(xué)組成成分復(fù)雜，其抗腫瘤作用分子機制是多途徑、多環(huán)節(jié)、多層次的綜合調(diào)控過程。近年來，禹白附體內(nèi)和體外都表現(xiàn)出良好的抗癌效果，其抗腫瘤機制的研究日益受到重視。

2.1 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡

禹白附塊莖的水提取物能夠誘導(dǎo)肝癌細(xì)胞增殖減慢并停滯在S期[20]；同樣水提物和超臨界提取物能通過誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞和人肝癌SMMC-7721在S和G2/M期阻滯并導(dǎo)致線粒體功能障礙，進(jìn)而發(fā)生細(xì)胞凋亡[21-22]； 李慶勇等[15]采用超臨界CO萃取方法提取獨角蓮塊莖粉，發(fā)現(xiàn)提取物可誘使肝癌細(xì)胞生長阻滯呈時間和濃度依賴性，細(xì)胞周期停滯在S期和G2/M期，提取物能夠改變細(xì)胞線粒體的膜電位，并通過增加Bax/Bcl-2的表達(dá)從而活化Caspase-3和Caspase-9，最終誘使細(xì)胞發(fā)生凋亡。禹白附可通過上調(diào)Caspase-3的表達(dá)進(jìn)而抑制HeLa細(xì)胞的增殖并發(fā)生凋亡[23]，也可 上調(diào) p 53基因的表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡從而抑制人肝癌荷瘤小鼠腫瘤的生長[24-25]。 客蕊等[26]發(fā)現(xiàn)，禹白附含藥血清可促使K562白血病細(xì)胞增殖抑制并發(fā)生凋亡。

2.2 免疫調(diào)節(jié)作用

腫瘤的發(fā)生和發(fā)展伴隨著個體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的破壞和免疫機能的減退。禹白附提取物能夠調(diào)節(jié)動物體的免疫系統(tǒng)，并通過調(diào)節(jié)個體的免疫功能來抵御外來病原菌的入侵和抑制細(xì)胞的癌變。禹白附提取物能夠促使單核細(xì)胞分泌白介素-1和腫瘤壞死因子等細(xì)胞因子，進(jìn)而加強免疫細(xì)胞對病變細(xì)胞的吞噬作用；能夠有效的刺激小鼠和人的免疫細(xì)胞生長，并呈劑量依賴性[4]。在以小鼠為模型的體內(nèi)移植瘤實驗中，白附根莖水提取物能夠明顯抑制小鼠實體瘤的生長，抑制率達(dá)到30%，使小鼠的生存延長率達(dá)40%以上，同時能顯著增加荷瘤小鼠淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，增強免疫功能[24]；另外，禹白附多糖是一種非特異性廣譜免疫調(diào)節(jié)劑，能夠刺激小鼠產(chǎn)生特異性抗體及非特異交叉抗體，前提是以水溶性多糖為刺激源注入小鼠體內(nèi)[27]。 段玉敏等[28]研究發(fā)現(xiàn)，禹白附醇提物能顯著提高S180荷瘤鼠吞噬細(xì)胞的功能，增強免疫因子的生成，調(diào)節(jié)免疫功能，達(dá)到抑制腫瘤的作用。禹白附的這種免疫活性具備在臨床上用來調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)和治療免疫缺陷性疾病和腫瘤等相關(guān)疾病的潛力。

2.3 抑制腫瘤血管生成

新生血管的生成是腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié)。華東等[29]發(fā)現(xiàn)禹白附水提物可以下調(diào)H22荷瘤小鼠體內(nèi)血管生長因子bEGF的表達(dá)。從而抑制其他血管生成因子的表達(dá)，抑制腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的新生和增殖。王萍[30]研究報道了禹白附75%乙醇提取物經(jīng)過分離提取，得到的乙酸乙酯部分能有效抑制血管的生長，確定了活性成分為異鼠李素和槲皮素，濃度與活性呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。

2.4 抑制侵襲和轉(zhuǎn)移

腫瘤細(xì)胞的生長、貼附、遷移及侵襲能力與腫瘤的發(fā)生進(jìn)展密切相關(guān)。腫瘤細(xì)胞會通過減少細(xì)胞連接從細(xì)胞外基質(zhì)中脫離從而發(fā)揮轉(zhuǎn)移和侵襲[31]。 柳森等[32]從禹白附中提取到有效成分NH4Al(SO4)2· 12H2O，可作為一種新型基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)抑制劑，對以分泌MMP-2和MMP-9為主的人源纖維肉瘤細(xì)胞株HT1080細(xì)胞，在一定的藥物濃度范圍內(nèi)，對細(xì)胞的黏附、伸展、遷移和侵襲能力均具有較大的影響。

2.5 破壞瘤細(xì)胞骨架

細(xì)胞骨架作為細(xì)胞生長增殖的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，細(xì)胞骨架的破壞會導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞生長的抑制和細(xì)胞的解體，從而達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞，抗腫瘤的作用。王莉等[12]發(fā)現(xiàn) β-谷甾醇作為禹白附抗腫瘤的主要有效成分，能下調(diào)宮頸癌細(xì)胞SiHa細(xì)胞內(nèi)微管結(jié)構(gòu)蛋白Tubulin α和微管結(jié)合蛋白MAP2的表達(dá)，并阻礙細(xì)胞中微管系統(tǒng)的組裝，表明 β-谷甾醇可通過抗微管效應(yīng)抑制SiHa細(xì)胞增殖。

3 結(jié)語

目前，人們對傳統(tǒng)中藥的研究日趨重視，特別是抗腫瘤領(lǐng)域。主要集中在中藥中的單體化合物的分離、鑒定和功能研究。常青藤素可以通過降低細(xì)胞谷胱甘肽的含量，導(dǎo)致線粒體功能紊亂，促使細(xì)胞凋亡[33]；白藜蘆醇通過激活Fas調(diào)控的Caspase-3誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[34]；薏仁中的中性三酰甘油也是很好的抗癌活性成分[35]；槲皮素通過抑制c-Jun的表達(dá)水平增強5-氟尿嘧啶對胃癌細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)活性[36]。但真正用于臨床的較少。

雖然禹白附在抗腫瘤方面的基礎(chǔ)研究為其臨床應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)，但對禹白附的抗腫瘤化學(xué)成分及分子機制的認(rèn)識還在不斷完善和發(fā)展。由于中藥固有的特點——成分的復(fù)雜性和不穩(wěn)定性，使得研究者對禹白附的抗腫瘤藥理活性和藥理作用有了一定的認(rèn)識，但對藥理機制的闡述還缺乏進(jìn)一步的研究，無法從分子和細(xì)胞層面完整合理的揭示禹白附中抗腫瘤有效成分的作用機制；另外在禹白附抗腫瘤有效成分的鑒別方面也存在一些問題，還無法真正明確與藥理作用對應(yīng)的單一活性物質(zhì)。